MINERVA : Model drIveN and sErvice oRiented framework for the continuous improVement of business process & relAted tools

Organizations are facing several challenges nowadays, one of the most important ones being their ability to react quickly to changes either to their business process (BP) models or to the software implementing them. These changes can come from different sources: external requirements from partners or the market, or new internal requirements for the way that things are carried out by the defined BPs; they may also arise from improvement opportunities detected for the BPs defined, based on BPs execution monitoring and execution evaluation that is done by the organization, and/or its partners and customers. The increasing complexity of both BPs models and the software implementing them, requires the changes needed or the improvements to be carefully weighed against the impact their introduction will have; they ought also to be carried out in a systematic way to assure a successful development. Two key elements are to provide these requirements: the separation of BPs definition from their implementation to minimize the impact of changes in one to the other, and a process to introduce the changes or improvements in the existing BPs and/or software implementing them. Business Process Management (BPM) provides the means for guiding and supporting the modeling, implementation, deployment, execution and evaluation of BPs in an organization, based on the BP lifecycle. The realization of BPs by means of services provides the basis for separating their definition from the technologies implementing them and helps provide a better response to changes in either of the layers defined -definition and implementation of business processes- with minimum impact on the other. Modeling of both BP and services is a key aspect to support this vision, helping provide traceability between elements from one area to the other, so easing the analysis of the impact of changes, among other things. Models have proven to play an important role in the software development process, one of its key uses in the context of BP realization by means of services is that of designing services at a more abstract level than with specific technologies, also promoting reuse by separating services logic from its implementation. MINERVA: Model drIveN & sErvice oRiented framework for the continuous business process improVement & relAted tools is the framework that has been defined in this thesis work; it takes into account all the aspects mentioned, in which the SOC and MDD paradigms are applied to BPs focusing on their continuous improvement, extending an existing BP lifecycle with explicit execution measurement and improvement activities and elements. It is made up of three dimensions: i) conceptual, which defines the concepts that are managed throughout the framework. ii) methodological, which defines a methodology for service oriented development from BPs with automatic generation of SoaML service models from BPMN2 models, along with a continuous improvement process based on execution measurement of the occurrences of BPs in the organization to carry out the improvement effort. iii) tools support for the whole proposal based on several existing tools we have integrated, along with new ones we have developed. The proposals in MINERVA have been validated by means of an experiment and two case studies carried out in the context of real projects in two organizations, from which, as the main result of the applications performed, it can be concluded that MINERVA can be a useful and key guide for the continuous improvement of BPs realized by services and for the development of service oriented systems from BPs, with automatic generation of service models from BP models.Las organizaciones se enfrentan en la actualidad a varios retos, siendo uno de los más importantes su capacidad para reaccionar rápidamente a los cambios ya sea en sus modelos de procesos de negocio (PN) o en el software que los implementa. Estos cambios pueden provenir de distintas fuentes: requisitos externos de socios o del mercado, o nuevos requisitos internos para la forma en que las cosas se llevan a cabo por los PNs definidos; también pueden surgir de las oportunidades de mejora detectadas para los PNs definidos, en base al monitoreo y evaluación de la ejecución de los PNs llevada a cabo por la organización, y/o sus socios y clientes. La creciente complejidad de los modelos de PNs y del software que los implementa, requiere que los cambios o las mejoras sean sopesados cuidadosamente contra el impacto que su introducción tendrá; también deben llevarse a cabo de manera sistemática para asegurar un desarrollo exitoso. Dos elementos son clave para proveer estos requisitos: la separación de la definición de los PNs de su implementación, para minimizar el impacto de los cambios de uno en otro, y un proceso para introducir los cambios o mejoras en los PNs y/o en el software que los implementa. La Gestión de Procesos de Negocio (Business Process Management, BPM) proporciona los medios para guiar y apoyar el modelado, implementación, despliegue, ejecución y evaluación de PNs en una organización, basado en el ciclo de vida de PNs. La realización de PNs con servicios proporciona la base para la separación de su definición de las tecnologías para implementarlos, y ayuda a proporcionar una mejor respuesta a los cambios en cualquiera de las capas definidas -definición e implementación de procesos de negocio- con un impacto mínimo sobre la otra. El modelado de PNs y servicios es un aspecto clave para apoyar esta visión, ayudando a proveer trazabilidad entre los elementos de un área a la otra, por lo tanto facilitando el análisis del impacto de los cambios, entre otras cosas. Los modelos han demostrado jugar un papel importante en el proceso de desarrollo de software, uno de sus usos principales en el contexto de la realización de PNs con servicios es el de diseñar servicios a un nivel más abstracto que con tecnologías específicas, promoviendo la reutilización separando la lógica de los servicios de su implementacion. MINERVA: Model drIveN & sErvice oRiented framework for the continuous business process improVement & relAted tools es el marco que se ha definido en este trabajo de tesis, que toma en cuenta todos los aspectos mencionados, en el cual los paradigmas de Computación Orientada a Servicios (Service Oriented Computing, SOC) y Desarrollo Dirigido por Modelos (Model Driven Development, MDD) se aplican a los PNs con foco en su mejora continua, extendiendo un ciclo de vida PN existente con actividades y elementos explícitos para la medición de la ejecución y mejora de PNs. El marco se compone de tres dimensiones: i) conceptual, que define los conceptos que se manejan en todo el marco. ii) metodológica, que define una metodología para el desarrollo orientado a servicios desde PNs, con generación automática de modelos de servicio en SoaML desde modelos en BPMN2, junto con un proceso de mejora continua basado en la medición de la ejecución de las ocurrencias de los PNs en la organización para llevar a cabo el esfuerzo de mejora. iii) soporte de herramientas para la propuesta completa basado en la integracion de varias herramientas existentes, junto con otras nuevas que hemos desarrollado. Las propuestas de MINERVA han sido validadas por medio de un experimento y dos casos de estudio realizados en el marco de proyectos reales en dos organizaciones, de los cuales, como resultado principal de las aplicaciones realizadas, se puede concluir que MINERVA puede ser una guía útil y clave para la mejora continua de PNs realizados por servicios y para el desarrollo de sistemas orientados a servicios desde PNs, con generación automática de modelos de servicio a partir de modelos de PN

Metodología dirigida por modelos para las pruebas de un sistema distribuido multiagente de fabricación

Las presiones del mercado han empujado a las empresas de fabricación a reducir costes a la vez que mejoran sus productos, especializándose en las actividades sobre las que pueden añadir valor y colaborando con especialistas de las otras áreas para el resto. Estos sistemas distribuidos de fabricación conllevan nuevos retos, dado que es difícil integrar los distintos sistemas de información y organizarlos de forma coherente. Esto ha llevado a los investigadores a proponer una variedad de abstracciones, arquitecturas y especificaciones que tratan de atacar esta complejidad. Entre ellas, los sistemas de fabricación holónicos han recibido una atención especial: ven las empresas como redes de holones, entidades que a la vez están formados y forman parte de varios otros holones. Hasta ahora, los holones se han implementado para control de fabricación como agentes inteligentes autoconscientes, pero su curva de aprendizaje y las dificultades a la hora de integrarlos con sistemas tradicionales han dificultado su adopción en la industria. Por otro lado, su comportamiento emergente puede que no sea deseable si se necesita que las tareas cumplan ciertas garantías, como ocurren en las relaciones de negocio a negocio o de negocio a cliente y en las operaciones de alto nivel de gestión de planta. Esta tesis propone una visión más flexible del concepto de holón, permitiendo que se sitúe en un espectro más amplio de niveles de inteligencia, y defiende que sea mejor implementar los holones de negocio como servicios, componentes software que pueden ser reutilizados a través de tecnologías estándar desde cualquier parte de la organización. Estos servicios suelen organizarse como catálogos coherentes, conocidos como Arquitecturas Orientadas a Servicios (‘Service Oriented Architectures’ o SOA). Una iniciativa SOA exitosa puede reportar importantes beneficios, pero no es una tarea trivial. Por este motivo, se han propuesto muchas metodologías SOA en la literatura, pero ninguna de ellas cubre explícitamente la necesidad de probar los servicios. Considerando que la meta de las SOA es incrementar la reutilización del software en la organización, es una carencia importante: tener servicios de alta calidad es crucial para una SOA exitosa. Por este motivo, el objetivo principal de la presente Tesis es definir una metodología extendida que ayude a los usuarios a probar los servicios que implementan a sus holones de negocio. Tras considerar las opciones disponibles, se tomó la metodología dirigida por modelos SODM como punto de partida y se reescribió en su mayor parte con el framework Epsilon de código abierto, permitiendo a los usuarios que modelen su conocimiento parcial sobre el rendimiento esperado de los servicios. Este conocimiento parcial es aprovechado por varios nuevos algoritmos de inferencia de requisitos de rendimiento, que extraen los requisitos específicos de cada servicio. Aunque el algoritmo de inferencia de peticiones por segundo es sencillo, el algoritmo de inferencia de tiempos límite pasó por numerosas revisiones hasta obtener el nivel deseado de funcionalidad y rendimiento. Tras una primera formulación basada en programación lineal, se reemplazó con un algoritmo sencillo ad-hoc que recorría el grafo y después con un algoritmo incremental mucho más rápido y avanzado. El algoritmo incremental produce resultados equivalentes y tarda mucho menos, incluso con modelos grandes. Para sacar más partidos de los modelos, esta Tesis también propone un enfoque general para generar artefactos de prueba para múltiples tecnologías a partir de los modelos anotados por los algoritmos. Para evaluar la viabilidad de este enfoque, se implementó para dos posibles usos: reutilizar pruebas unitarias escritas en Java como pruebas de rendimiento, y generar proyectos completos de prueba de rendimiento usando el framework The Grinder para cualquier Servicio Web que esté descrito usando el estándar Web Services Description Language. La metodología completa es finalmente aplicada con éxito a un caso de estudio basado en un área de fabricación de losas cerámicas rectificadas de un grupo de empresas español. En este caso de estudio se parte de una descripción de alto nivel del negocio y se termina con la implementación de parte de uno de los holones y la generación de pruebas de rendimiento para uno de sus Servicios Web. Con su soporte para tanto diseñar como implementar pruebas de rendimiento de los servicios, se puede concluir que SODM+T ayuda a que los usuarios tengan una mayor confianza en sus implementaciones de los holones de negocio observados en sus empresas

Advanced Information Systems Engineering: 23rd International Conference, CAiSE 2011, London, UK, June 20-24, 2011. Proceedings

International audienc

SEF-SCC: Software engineering framework for service and cloud computing

© Springer International Publishing AG, part of Springer Nature 2018. Service computing and cloud computing have emerged to address the need for more flexible and cost-efficient computing systems where software is delivered as a service. To make this more resilient and reliable, we need to adopt software engineering (SE) principles and best practices that have existed for the last 40 years or so. Therefore, this chapter proposes a Software Engineering Framework for Service and Cloud Computing (SEF-SCC) to address the need for a systematic approach to design and develop robust, resilient, and reusable services. This chapter presents SEF-SCC methods, techniques, and a systematic engineering process supporting the development of service-oriented software systems and software as a service paradigms. SEF-SCC has been successfully validated for the past 10 years based on a large-scale case study on British Energy Power and Energy Trading (BEPET). Ideas and concepts suggested in this chapter are equally applicable to all distributed computing environments including Fog and Edge Computing paradigms

Interoperabilidad en el proceso de autorización de servicios de salud basado en HL7-FHIR

La autorización de servicios de salud es un trámite crítico previo a la atención médica que se da entre EPS (Entidad Promotora de Salud) e IPS (Instituciones Prestadoras de Servicios) en Colombia. Para soportar este proceso, cada una de estas instituciones tiene su respectivo sistema de información. La falta de interoperabilidad de estos sistemas para el proceso de autorizaciones médicas, resulta en retrasos importantes en la prestación de los servicios de salud que se le brindan a un Paciente. Lograr que estos sistemas compartan la información de manera adecuada contribuiría a la disminución de trámites para acceder a los servicios de salud y por lo tanto, a una atención médica oportuna y de calidad. En este trabajo se propone un marco de interoperabilidad entre EPS e IPS para el proceso de autorización de servicios en Colombia. El marco está basado en el nuevo estándar de interoperabilidad del HL7 y se propone la implementación de un prototipo usando Procesos de Negocio – BP y una Arquitectura Orientada a Servicios - SOA. Además, el marco también le permite al paciente conocer el estado de sus solicitudes de servicios de salud a través de un aplicativo web y de aplicaciones móviles específicas

Model-based Specification of RESTful SOA on the Basis of Flexible SOM Business Process Models

Die Umwelt von Unternehmen zeichnet sich in der heutigen Zeit durch eine hohe Dynamik und stetig wachsende Komplexität aus. In diesem Umfeld ist die rasche Anpassung der betrieblichen Leistungserstellung eine notwendige Konsequenz, um die Wettbewerbsfähigkeit eines Unternehmens und dadurch sein Überleben sicherzustellen. Bei der evolutionären Anpassung betrieblicher Systeme ist die Flexibilität betrieblicher Geschäftsprozesse ein zentraler Erfolgsfaktor. In der Vergangenheit führten flexible Geschäftsprozesse jedoch meist zu verringerten Automatisierungsgraden der unterstützenden Anwendungssysteme (AwS), und damit zu Inkonsistenzen im betrieblichen Informationssystem. Die Bereitstellung von Lösungsansätzen für eine zügige Entwicklung von AwS und ihre Ausrichtung auf veränderte fachliche Anforderungen ist Aufgabe der Systementwicklung. Bisherige Konzepte, Hilfsmittel und IT-Architekturen beantworten die Frage nach einer ganzheitlichen und systematischen Gestaltung und Pflege von AwS und deren konsistenten Abstimmung mit flexiblen Geschäftsprozessen jedoch methodisch nicht adäquat. Als Antwort auf diese Frage wird in der vorliegenden Arbeit die SOM-R-Methodik konstruiert, einer modellbasierten Entwicklungsmethodik auf Basis des Semantischen Objektmodells (SOM) für die ganzheitliche Entwicklung und Weiterentwicklung von RESTful SOA auf Basis flexibler SOM-Geschäftsprozessmodelle. Mit der RESTful SOA wird durch die Gestaltung service-orientierter Architekturen (SOA) nach dem Architekturstil REST eine Zielarchitektur für flexibel anpassbare AwS entworfen. Ein wesentlicher Beitrag dieser Arbeit besteht in der methodisch durchgängigen Zusammenführung der fachlichen Geschäftsprozessebene mit den softwaretechnischen Ebenen der RESTful SOA. Durch die Definition eines gemeinsamen Begriffssystems und einheitlichen Architekturrahmens wird eine modellbasierte Abbildung von Konzepten des SOM-Geschäftsprozessmodells in die Spezifikationen von Ressourcen sowie weiteren Bausteinen des AwS realisiert. Die Modellierung von Struktur und Verhalten der Geschäftsprozesse mit SOM ist dafür eine wichtige Voraussetzung. Der zweite zentrale Beitrag dieser Arbeit ist ein modellbasierter Lösungsansatz zur Unterstützung der Pflege von betrieblichen Informationssystemen. Die SOM-R-Methodik wird hierzu um ein Vorgehensmodell sowie Ansätze zur Analyse der Auswirkungen von Strukturänderungen und der Ermittlung von Assistenzinformationen für die Weiterentwicklung von AwS erweitert. Die werkzeuggestützte Bereitstellung dieser Informationen leitet den Systementwickler bei der zielgerichteten Anpassung von RESTful SOA, bzw. der dazu korrespondierenden Modellsysteme, an die Änderungen flexibler SOM-Geschäftsprozessmodelle an. Die praktische Anwendung der SOM-R-Methodik wird im Rahmen einer Fallstudie demonstriert und erläutert.Strong dynamics and a continuous increase of complexity characterize a company’s environment at present times. In such an environment, the rapid adaptation of the production and delivery of goods and services is a necessary consequence to ensure the survival of a company. A key success factor for the evolutionary adaptation of a business system is the flexibility of its business processes. In the past, flexible business processes generally lead to a reduced level of automation in the supported application system, and consequently to inconsistencies in the business information system. The provision of appropriate solutions for the quick development of application systems and their alignment to changing business requirements is a central task of the system development discipline. Current concepts, tools and IT architectures do not give a methodically adequate answer to the question of a holistic and systematic design and maintenance of application systems, and their consistent alignment with flexible business processes. As an answer to this question, the SOM-R methodology, a model-based development method based on the Semantic Object Model (SOM) for the holistic development and maintenance of RESTful SOA on the basis of flexible SOM business process models, is designed in this work. Through applying the architectural style REST to service oriented architectures (SOA), the RESTful SOA is designed as the target software architecture of flexible adaptable application systems. The first main contribution of this research is a methodically consistent way for bridging the gap between the business process layer and the software technical layers of the RESTful SOA. Defining a common conceptual and architectural framework realizes the mapping of the concepts of SOM business process models to the model-based specification of resources and other modules of the application system. Modeling the structure and behavior of business processes with SOM is an important prerequisite for that. The second main contribution of this work is a model-based approach to supporting the maintenance of business information systems. Therefore, various approaches for analyzing the effect of structural changes and deriving assistance information to support the application system maintenance extend the SOM-R methodology. The tool-supported provision of this information guides the system developer in adapting a RESTful SOA, or rather the corresponding modeling system, to the structural changes of flexible SOM business process models. A case study demonstrates and explains the practical application of the SOM-R methodology